ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ NANO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN HOÀNG QUÂN TỔNG HỢP NANO BÁN DẪN CdSe VÀ NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG LÊN HIỆU SUẤT CỦA PIN MẶT TRỜI CHẤM LƯỢNG TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HCM - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ NANO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN HOÀNG QUÂN TỔNG HỢP NANO BÁN DẪN CdSe VÀ NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG LÊN HIỆU SUẤT CỦA PIN MẶT TRỜI CHẤM LƯỢNG TỬ Chuyên ngành: VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANO Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS LÂM QUANG VINH TP HCM - 2015 [1] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH PHẦN – TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined CHƢƠNG – PIN MẶT TRỜI SỬ DỤNG CHẤM LƢỢNG TỬ BÁN DẪN Error! Bookmark not defined 1.1 Pin mặt trời Error! Bookmark not defined 1.1.1 Các hệ pin mặt trời Error! Bookmark not defined 1.1.2 Nguyên lí hoạt động chung Error! Bookmark not defined 1.1.3 Các thông số đặc trƣng pin mặt trời Error! Bookmark not defined 1.1.3.1 Dòng ngắn mạch (ISC: Short Circuit) Error! Bookmark not defined 1.1.3.2 Thế mạch hở (VOC: Open – Circuit Voltage) Error! Bookmark not defined 1.1.3.3 Điểm có công suất cực đại (Pmax) Error! Bookmark not defined 1.1.3.4 Thừa số lấp đầy (FF: fill factor) Error! Bookmark not defined 1.1.3.5 Hiệu suất chuyển đổi lƣợng (η) Error! Bookmark not defined 1.2 Vật liệu nano [12] Error! Bookmark not defined 1.2.1 Hiệu ứng bề mặt Error! Bookmark not defined 1.2.2 Hiệu ứng giam giữ lƣợng tử Error! Bookmark not defined 1.2.2.1 Hệ ba chiều (vật liệu khối) Error! Bookmark not defined 1.2.2.2 Hệ hai chiều (màng nano tinh thể) Error! Bookmark not defined 1.2.2.3 Hệ chiều (dây lƣợng tử) Error! Bookmark not defined 1.2.2.4 Hệ không chiều (chấm lƣợng tử) Error! Bookmark not defined 1.3 Chấm lƣợng tử Error! Bookmark not defined 1.3.1 Chấm lƣợng tử [10] Error! Bookmark not defined HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [2] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh 1.3.2 Tính chất quang chấm lƣợng tử Error! Bookmark not defined 1.4 Pin mặt trời chấm lƣợng tử nhạy quang TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined 1.4.1 Chấm lƣợng tử CdS chấm lƣợng tử CdSe Error! Bookmark not defined 1.4.1.1 Giới thiệu CdS QDs Error! Bookmark not defined 1.4.1.2 Giới thiệu CdSe QDs Error! Bookmark not defined 1.4.1.3 Cách tính kích thƣớc nồng độ CdSe Error! Bookmark not defined 1.4.1.4 Chất điện ly Error! Bookmark not defined 1.4.2 Nguyên lí hoạt động pin Error! Bookmark not defined 1.4.2.1 Các trình tái hợp xảy Error! Bookmark not defined 1.4.2.2 Vai trò CdS QDs CdSe QDs pin Error! Bookmark not defined 1.4.3 Phƣơng pháp chế tạo lắng đọng chấm lƣợng tử bán dẫn Error! Bookmark not defined 1.4.3.1 Phƣơng pháp SILAR [18] Error! Bookmark not defined 1.4.3.2 Phƣơng pháp Colloide [2] Error! Bookmark not defined CHƢƠNG – CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT PHÂN TÍCH Error! Bookmark not defined 2.1 Phân tích phổ hấp thụ UV-Vis [4] Error! Bookmark not defined 2.2 Phƣơng pháp phổ huỳnh quang [3, 4] Error! Bookmark not defined 2.3 Phƣơng pháp phân tích cấu trúc tinh thể nhiễu xạ tia X [3,4] Error! Bookmark not defined 2.4 Phổ nhiễu xạ lƣợng tia X (EDS EDX) [3,4] Error! Bookmark not defined 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu vi hình thái [3,4] Error! Bookmark not defined 2.6 Phƣơng pháp phổ Raman [4] Error! Bookmark not defined 2.7 Hệ đo tính pin mặt trời [3] Error! Bookmark not defined PHẦN – THỰC NGHIỆM Error! Bookmark not defined CHƢƠNG – QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM Error! Bookmark not defined 3.1 Tổng hợp CdSe QDs Error! Bookmark not defined 3.1.1 Hóa chất dụng cụ Error! Bookmark not defined HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [3] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh 3.1.2 Quy trình tổng hợp Error! Bookmark not defined 3.2 Chế tạo điện cực anode TiO2/CdSe TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined 3.2.1 Tạo màng TiO2 đế FTO Error! Bookmark not defined 3.2.2 Tạo điện cực anode TiO2/CdSe Error! Bookmark not defined 3.2.3 Tạo điện cực anode TiO2/CdS/CdSe/ZnSError! Bookmark not defined 3.3 Chế tạo điện cực cathode Pt ráp pin Error! Bookmark not defined 3.3.1 Tạo điện cực cathode Pt Error! Bookmark not defined 3.3.2 Kĩ thuật ráp pin Error! Bookmark not defined CHƢƠNG – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 4.1 Khảo sát chấm lƣợng tử CdSe chế tạo đƣợc Error! Bookmark not defined 4.1.1 Phổ nhiễu xạ tia X Error! Bookmark not defined 4.1.2 Phổ hấp thụ phát quang Error! Bookmark not defined 4.1.3 Ảnh hƣởng tỉ lệ Cd:Se đến tính chất chấm lƣợng tử CdSe Error! Bookmark not defined 4.1.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ phản ứng Error! Bookmark not defined 4.1.5 Ảnh hƣởng thời gian phản ứng Error! Bookmark not defined 4.2 Khảo sát anode TiO2/CdSe Error! Bookmark not defined 4.2.1 Thời gian ngâm màng TiO2 dung dịch chấm lƣợng tử CdSe Error! Bookmark not defined 4.2.2 Ảnh hƣởng trình nung chân không lên mẫu Error! Bookmark not defined 4.2.3 Cấu trúc màng TiO2/CdSe QDs Error! Bookmark not defined 4.2.4 Hiệu suất pin TiO2/CdSe QDs Error! Bookmark not defined 4.3 Khảo sát ảnh hƣởng số lớp CdS lên bề mặt anode TiO2 Error! Bookmark not defined 4.4 Khảo sát ảnh hƣởng lớp ZnS đến anode quang Error! Bookmark not defined 4.4.1 Ảnh hƣởng số lớp ZnS Error! Bookmark not defined 4.4.2 Ảnh hƣởng nồng độ dung dịch ion Zn2+ S2- Error! Bookmark not defined 4.4.3 Nghiên cứu cấu trúc, thành phần tính chất anode TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [4] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh 4.4.3.1 Phƣơng pháp UV-Vis Error! Bookmark not defined 4.4.3.2 Phƣơng pháp phổ phát quang Error! Bookmark not defined 4.4.3.3 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X Error! Bookmark not defined 4.4.3.4 Phƣơng pháp phổ Raman Error! Bookmark not defined 4.4.4 Cấu trúc màng anode TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined 4.5 Hiệu suất pin QDSSC với anode TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn đƣợc cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [5] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh Tác giả Nguyễn Hoàng Quân LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến tất quý thầy cô giảng dạy chƣơng trình cao học liên kết vật liệu linh kiện nano khóa phòng thí nghiệm công nghệ nano, trƣờng Đại học Công nghệ Hà nội – ĐHQG Hà nội Phòng thí nghiệm Công nghệ Nano – ĐHQG Tp.HCM, ngƣời truyền đạt cho kiến thức hữu ích vật liệu linh kiện điện tử vi mô làm sở cho thực tốt luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn TS Lâm Quang Vinh tận tình hƣớng dẫn cho thời gian thực luận văn Mặc dù trình thực luận văn có giai đoạn không đƣợc thuận lợi nhƣng Thầy hƣớng dẫn, bảo cho nhiều kinh nghiệm thời gian thực đề tài HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [6] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh Tôi xin gửi lời cám ơn đến anh chị cán bộ, học viên nghiên cứu phòng thí nghiệm Hóa lý ứng dụng – ĐHQG Tp.HCM, giúp đỡ nhiều giai đoạn đầu thực thí nghiệm nhƣ phân tích liệu, tạo điều kiện cho có khả hoàn thành đề tài Sau cùng, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình, ngƣời thân ngƣời bạn, bên cạnh quan tâm động viên, nhắc nhở nhƣ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học nhƣ thực luận văn Tp.HCM, tháng năm 2015 Học viên Nguyễn Hoàng Quân DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Cd (Cadmium) – Kim loại chuyển tiếp chu kì – nhóm IIB CIGS (CuIn1-xGaxSe2) – Hợp chất bán dẫn đồng, indium, gallium selen DPE (Diphenul Ether) – Dung môi hữu DSSC (Dye – Sensitized Solar Cell) – Pin mặt trời chất màu nhạy quang EDS (Energy – dispersive X-ray spectroscopy) – Kĩ thuật phân tích thành phần nguyên tố hóa học tính chất mẫu Eg (Energy gap Band gap) – Năng lƣợng vùng cấm FF (Fill Factor) (%) – Hệ số lấp đầy FTO (Fluorine – doped tin oxide) – Thiết pha tạp TiO2 OA (Oleic Acid) – Chất tạo phức hoạt động bề mặt HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [7] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh PMT – Pin mặt trời QDs (Quantum Dots) – Chấm lƣợng tử QDSSC (Quantum Dots – Sensitized Solar cell) – Pin mặt trời chấm lƣợng tử nhạy quang SC (Solar Cell) – Pin mặt trời SEM (Scanning Electron Microscope) – Kính hiển vi điện tử quét SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction) – Phƣơng pháp phản ứng hấp thụ lớp ion liên tục VOC (Open Circuit Voltage) (V) – Thế mạch hở η (Power conversion efficiency) – Hiệu suất chuyển hóa lƣợng pin mặt trời DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 4.1 Thông số pin mặt trời TiO2/CdSe Error! Bookmark not defined Bảng 4.2 Thông số pin mặt trời TiO2/CdS/CdSe theo số lớp CdS Error! Bookmark not defined Bảng 4.3 Thông số pin mặt trời chấm lƣợng tử nhạy quang với anode quang TiO2/CdS/CdSe TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [8] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Một số công trình ứng dụng pin mặt trời Error! Bookmark not defined (a) Một modul pin mặt trời (b) Cánh đồng pin mặt trời (c) Pin mặt trời cung cấp điện gia [16] Error! Bookmark not defined Hình 1.2 Đặc trƣng I – V pin mặt trời điển hình điều kiện chiếu sáng (đƣờng liền nét) tối (đƣờng đứt nét) [30] Error! Bookmark not defined Hình 1.3 so sánh kích thƣớc vật liệu nano so với Error! Bookmark not defined nguyên tử phân tử, tế bào [9] Error! Bookmark not defined Hình 1.4 (a) Năng lƣợng điện tử tự phụ thuộc vào véctơ sóng theo hàm parabol; (b) Mật độ trạng thái tính theo lƣợng điện tử tự Error! Bookmark not defined Hình 1.5 (a) Năng lƣợng điện tử tự phụ thuộc vào véc tơ sóng kx, ky, kz theo hàm parabol; lƣợng điện tử nhận giá trị gián đoạn ứng với nz = 1, 2, … theo phƣơng z (b) Mật độ trạng thái D2d (E) hệ hai chiều Error! Bookmark not defined Hình 1.6 (a) Phân bố mức lƣợng theo phƣơng song song trục kx liên tục dọc theo ky, kz gián đoạn.(b)Mật độ trạng thái D1d(E), trục kx tỷ lệ với E-1/2 HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [9] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh đƣờng hypebol hình tƣơng ứng với trạng thái (ky, kz ) riêng biệt Error! Bookmark not defined Hình 1.7 (a) Vật rắn bị co lại ba chiều (b) Vì hiệu ứng giam giữ, tất trạng thái gián đoạn đƣợc biểu diễn điểm không gian k ba chiều (c) Chỉ có mức lƣợng gián đoạn đƣơc phép (d) Mật độ trạng thái D0d(E) dọc theo chiều Error! Bookmark not defined Hình 1.8 Sự thay đổi màu sắc chấm lƣợng tử CdSe theo kích thƣớc hạt (dung dịch đƣợc xếp theo thứ tự tăng dần kích thƣớc hạt)[*] Error! Bookmark not defined Hình 1.9 Các trình hấp thụ phát quang tinh thể Error! Bookmark not defined Hình 1.10 Các chuyển dời chất bán dẫn Error! Bookmark not defined Hình 11 Mô tả nguyên lí hoạt động QDSSCs [25] Error! Bookmark not defined Hình 1.12 Quá trình truyền điện tử tái hợp hạt tải QDSSCs [25] Error! Bookmark not defined Hình 1.13 Phân bố lƣợng cấu trúc tầng TiO2/CdS/CdSe Error! Bookmark not defined (a) Mối quan hệ lƣợng vùng cấm TiO2, CdS CdSe dạng vật liệu khối Error! Bookmark not defined (b) Cấu trúc lƣợng vùng cấm sau tái phân bố electron bề mặt vật liệu CdS CdSe (mức Fermi liên kết dạng vật liệu khối) [29] Error! Bookmark not defined Hình 1.14 Các bƣớc chu trình SILAR [18] Error! Bookmark not defined Hình 1.15 Mô hình tổng hợp CdS lắng đọng CdSe màng TiO2 [2] Error! Bookmark not defined Hình 2.1 Máy đo quang phổ hiệu Jasco V-670 Error! Bookmark not defined Hình 2.2 Cơ chế quang phát quang Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Sơ đồ nhiễu xạ tia X mạng tinh thể Error! Bookmark not defined Hình 2.4 Sơ đồ hệ kính hiển vi điện tử quét Error! Bookmark not defined Hình 2.5 Các trình tán xạ xảy Error! Bookmark not defined Hình 2.6 (a) Hệ mô ánh sáng mặt trời Oriel Sol1A Mĩ, (b) máy đo đƣờng I – V Keithley 2400 Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp chấm lƣợng tử CdSe Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Màng Pt sau nung Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Một số mẫu pin sau hoàn thành Error! Bookmark not defined Hình 4.1 Phổ nhiễu xạ tia X CdSe Error! Bookmark not defined Hình 4.2 Phổ hấp thụ UV-Vis phổ huỳnh quang chấm lƣợng tử CdSe tổng hợp 160OC, thời gian phút, tỉ lệ Cd:Se = 1:1 Error! Bookmark not defined Hình 4.3 (a) (b) Dung dịch chấm lƣợng tử CdSe thay đổi tỉ lệ Cd : Se Error! Bookmark not defined HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [10] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh Hình 4.4 (a) Phổ hấp thụ UV-Vis (b) phổ phát quang mẫu chấm lƣợng tử CdSe thay đổi tỉ lệ Cd : Se Error! Bookmark not defined Hình 4.5 Phổ phát quang mẫu chế tạo nhiệt độ khác Error! Bookmark not defined Hình 4.6 Các mẫu dung dịch CdSe chế tạo đƣợc tăng thời gian phản ứng Error! Bookmark not defined Hình 4.7 Phổ phát quang mẫu CdSe tăng thời gian phản ứng Error! Bookmark not defined Hình 4.8 Đồ thị biễu diễn tƣơng quan thời gian phản ứng vị trí đỉnh phát quang Error! Bookmark not defined Hình 4.9 Phổ hấp thụ UV-Vis màng TiO2/CdSe thời gian ngâm khác (chƣa nung) Error! Bookmark not defined Hình 4.10 Phổ UV-Vis CdSe QDs màng TiO2 sau ngâm CdSe QDs Error! Bookmark not defined Hình 4.11 Phổ UV-Vis màng TiO2/CdSe trƣớc sau nung theo nhiệt độ Error! Bookmark not defined Hình 4.12 Phổ PL màng TiO2/CdSe trƣớc sau nung Error! Bookmark not defined Hình 4.13 (a) Ảnh SEM màng TiO2 đế thủy tinh (b) ảnh chụp mặt cắt TiO2 đế thủy tinh kính hiển vi Kim tƣơng Error! Bookmark not defined Hình 4.14 Ảnh chụp SEM bề mặt màng TiO2/CdSe QDs với độ phóng đại khác nhau: độ phóng đại x10, x20 kích thƣớc 1µm độ phóng đại x30, x50 kích thƣớc 100nm Error! Bookmark not defined Hình 4.15 Phổ EDS màng TiO2/CdSe Error! Bookmark not defined Hình 4.16 Phổ nhiễu xạ tia X màng TiO2/CdSe Error! Bookmark not defined Hình 4.17 Phổ UV-Vis màng TiO2/CdS theo số lớp CdS Error! Bookmark not defined Hình 4.18 Phổ PL TiO2/CdS theo số lớp CdS Error! Bookmark not defined Hình 4.19 Ảnh FE-SEM màng TiO2 (a); TiO2/CdS(1) (b) TiO2/CdS(4) (c) Error! Bookmark not defined Hình 4.20 Phổ Raman màng TiO2/CdS(4)/CdSe theo nhiệt độ nung Error! Bookmark not defined Hình 4.21 Phổ UV-Vis màng TiO2/CdS/CdSe theo số lớp CdS trƣớc nung Error! Bookmark not defined Hình 4.22 Phổ PL màng TiO2/CdS/CdSe theo số lớp CdS trƣớc nung Error! Bookmark not defined Hình 4.23 Phổ UV-Vis màng TiO2/CdS/CdSe theo số lớp CdS màng TiO2/CdSe sau nung 200OC Error! Bookmark not defined Hình 4.24 Phổ hấp thụ màng TiO2/CdS/CdSe/ZnS thay đổi số lớp ZnS Error! Bookmark not defined HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [11] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh Hình 4.25 Phổ phát quang màng TiO2/CdS/CdSe/ZnS thay đổi số lớp ZnS Error! Bookmark not defined Hình 4.26 Phổ UV-Vis lớp ZnS nồng độ khác Error! Bookmark not defined Hình 4.27 Phổ phát quang lớp ZnS nồng độ thay đổi Error! Bookmark not defined Hình 4.28 Phổ hấp thụ thay đổi có ZnS Error! Bookmark not defined Hình 4.29 Phổ phát quang màng TiO2/CdS/CdSe màng TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined Hình 4.30 Phổ nhiễu xạ XRD mẫu Error! Bookmark not defined Hình 4.31 (a) Phổ Raman màng TiO2/CdS/CdSe (b) TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined Hình 4.32 Phổ Raman phóng to TiO2/CdS/CdSe TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined Hình 4.33 Ảnh SEM anode TiO2/CdS/CdSe/ZnS độ phóng đại 200K Error! Bookmark not defined Hình 4.34 Ảnh SEM TiO2 (a), TiO2/CdS (b) TiO2/CdS/CdSe/ZnS (c) Error! Bookmark not defined Hình 4.35 Đặc trƣng I-V của anode TiO2/CdS/CdSe và TiO2/CdS/CdSe/ZnS Error! Bookmark not defined HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [12] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Dƣơng Đình Hiệp, Đặng Mậu Chiến, Huỳnh Thành Đạt, Lâm Quang Vinh, Lê Tuấn Anh, Dƣơng Thanh Tài, Hà Thanh Tùng, Nguyễn Thanh Nguyên, Tính chất quang màng mỏng lượng tử CdSe/TiO2 cho ứng dụng photonic, báo cáo khoa học công nghệ số 8, tháng 3/2013 [2] Huỳnh Lê Thuỳ Trang (2011), Tổng hợp nghiện cứu tính chất quang điện pin mặt trời chấm lượng tử- chất màu nhạy quang (QDS-DSC), luận văn thạc sĩ, trƣờng Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM [3] Lê Vũ Tuấn Hùng, Lê Thị Quỳnh Anh, Phan Trung Vĩnh, Hoàng Lƣơng Cƣờng, Huỳnh Chí Cƣờng, Đào Anh Tuấn, Nguyễn Thanh Lâm, Nguyễn Hữu Kế, Thực tập chuyên đề môn vật lý ứng dụng, Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM, 110-111 [4] Makoto Takagi, Các phương pháp phân tích hóa học, Dịch giả: Trần Thị Ngọc Lan, trang 209-211 HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [13] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh [5] Nguyễn Quang Liêm, “Chấm lượng tử bán dẫn CdSe, CdTe, InP CuInS2: chế tạo, tính chất quang ứng dụng”, Bộ sách chuyên khảo ứng dụng phát triển công nghệ cao, 2011 [6] Nguyễn Thành Phƣơng (2012), “Tổng hợp chấm lượng tử CdSe chế tạo pin mặt trời chấm lượng tử nhằm nâng cao hiệu suất pin”, Luận văn thạc sĩ, Đại học Khoa học tự nhiên – ĐHQG Tp.HCM [7] Nguyễn Thị Hoài Phƣơng, Các loại solar cells, đề tài thuyết trình, cao học quang học – k21, Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM [8] Phạm Thị Tuyết Lan (2012) , “Mô tối ưu hóa pin mặt trời hữu cấu trúc nano đa lớp”, luận văn thạc sĩ, trƣờng Đại học Công Nghệ [9] Trần Thị Kim Chi (2010), Hiệu ứng kích thước ảnh hưởng lên tính chất quang CdS, CdSe CuInS2 , Luận án tiến sỹ khoa học vật liệu, Viện khoa học công nghệ Việt Nam [10] Vũ Đức Chính (2011), Nghiên cứu chế tạo, tính chất quang chấm lượng tử CdSe với cấu trúc lõi/ vỏ định hướng ứng dụng, luận án tiến sĩ, viện khoa học vật liệu, Hà Nội Tiếng Anh [11] C.S Pathak, V Agarwala, M.K Mandal (2012), “Mechano-chemical synthesis and optical properties of ZnS nanoparticles”, Physica B 407, pp 3309-3312 [12] David R Baker (2011), “On the advancement of quantum dot solar cell performance through enhanced charge carrier dynamics”, Doctor of Pholosophy, University of Notre Dame [13] David R Baker and Prashant V Kamat, “Photosensitization of TiO2 Nanostructures with CdS Quantum Dots: Particulate versus Tubular Support Architectures”, Advanced Function Materials, 19, 805-811 [14] H Moualkia, S Hariech, M.S Aida (2009), “Structural and optical properties of CdS thinfilms grown by chemical bath deposition” HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [14] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh [15] Jianjun Tian, Rui Gao, Qifeng Zhang, Shengen Zhang, Yanwei Li, Jolin Lan, Xuanhui Qu, and Guozhong Cao (2012), “Enhanced Performance of CdS/CdSe Quantum Dot Cosensitized Solar Cells via Homogeneous Distribution of Quantum Dots in TiO2 Film”, The Journal of Physical Chemistry 116, 18655-18662 [16] Luque, Antonio, Hegedus, Steven (2003), Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, John Wiley & Sons, UK [17] M.Abdulkbadar and B Thomas (1995), “Study of Raman spectra of nanoparticles of CdS and ZnS”, Nanostructured Materials”, Vol 5, No 3, pp.289-298 [18] Md Anower Hossain (2012), Semiconductor – sensitized mesoscopic solar cell: from TiO2 to SnO2, Thesis submitted for the degree of doctor of philosophy department of materials science & engineering, national university of Singapore [19] Melis Arin, Petra Lommens, Simon C Hopkins, Glem Pollefeyt, Johan Vander Eycken, Susagna Ricart, Xavier Granados, Bartek A Glowacki and Isabel Van Driessche, Deposition of photocatalytically active TiO2 films by inkjet printing of TiO2 nanoparticle suspensions obtained from microwave-assisted hydrothermal synthesis, Nanotechnology, Vol 23, 2012 [20] Ne´stor Guijarro, Teresa Lana-Villarreal, Qing Shen, Taro Toyoda, and Roberto Go´ mez (2010), “Sensitization of Titanium Dioxide Photoanodes with Cadmium Selenide Quantum Dots Prepared by SILAR: Photoelectrochemical and Carrier Dynamics Studies”, The Journal of Physical Chemistry 114, 21928-21937 [21] Peter Wiirfel (2005), “Physics of Solar cell”, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co KGaA [22] Qisui Wanga, Song Lia, Peng Liub, Xinmin Min, Bio-templated CdSe quantum dots green synthesis in the functional protein, lysozyme, and biological activity investigation, Materials Chemistry and Physis, Vol 137, 2012, 580-585 [23] Renbao Wang, Lei Wan, Haihong Niu, Qiong Ma, Shiding Miao, Jinzhang Xu (2013), “Quantum dots co-sensitized solar cells: a new assembly process of CdS/CdSe linked to mesoscopic TiO2-nano-SiO2 hybrid film”, Springer, US HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [15] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh [24] S Saravana Kumar, M Abdul Khadar, S.K Dhara, T.R Ravindran, K.G.M Nair (2006), “Photoluminescence and Raman studies of ZnS nanoparticles implanted with Cu+ ions”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 435440 [25] Saim Emin, Surya P Singh, Liyuan Han, Norifusa Satoh, Ashraful Islam, (2011), “Colloidal quantum dot solar cells”, Solar Energy 85,1264–1282 [26] Thanh Tung Ha, Lam Quang Vinh, Nguyen Thai Hoang, Huynh Thanh Dat, “Performance of CdS/CdSe/ZnS quantum dot sensitized TiO2 mesopores for solar cells” [27] W William Yu, Lianhua Qu, Wenzhuo Guo, and Xiaogang Peng (2003), “Experimental determination of the extinction coefficient of CdTe, CdSe and CdS nanocrystals”, Chemistry of Materials, 15(14), pp 2854 - 2860 [28] Xiao-Yun Yu, Jin-Yun Liao, Kang-Qiang Qiu, Dai-Bin Kuang, and Cheng-Yong Su, “Dynamic Study of Highly Efficient CdS-CdSe Quantum Dot-Sensitized Solar Cells Fabricated by Electrodeposition”, Acsnano, Vol.5, No.12, 9294-9500 [29] Yuh-Lang Lee and Yi-Siou Lo (2009), “Highly Efficient Quantum Dot Sensitized Solar Cell Based on Co-Sensitization of CdS/CdSe”, Advanced Function Materials, 19, 604-609 [30] Yunfei Zhou (2011), “Bulk-heterojunction Hybrid Solar Cells Based on Colloidal CdSe Quantum Dots and Conjugated Polymers”, DER ALBERT-LUDWIGSUNIVERSTÄT FREIBURG IM BREISGAU [31] Zhenxiao Pan, Hua Zhang, Kan Cheng, Yumei Hou, Jianli Hua and Xinhua Zhong (2012), “Highly efficient inverted type-1 CdS/CdSe core/shell structure QDSensitized solar cells”, Acsnano, Vol.6, No.5, 3982-3991 [32] Zhijie Wang, Shengchun , Xiangbo Zeng , Changsha Zhang , Mingji Shi , Furui Tan ,Zhanguo Wang , Junpeng Liu , Yanbing Hou c, Feng Teng , Zhihui Feng, (2008)“Synthesis of MDMO-PPV capped PbS quantum dots and their applicationto solar cells”, Polymer 49 4647–4651 [33] Zi-Xia Li, Yu-Long Xie, Hua Xu, Tian-Ming Wang, Zhu-Guo Xu, Hao-Li Zhang (2011), “Expanding the photoresponse range of TiO2 nanotube arrays by HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [16] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh CdS/CdSe/ZnS quantum dots co-modification”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 224, pp 25-30 Tài liệu internet htttp://www.undp.org/energy/ http://www.ics-vietnam.com http://www.nrel.gov http://www.solaronix.com HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [...]... Quang Vinh, Lê Tuấn Anh, Dƣơng Thanh Tài, Hà Thanh Tùng, Nguyễn Thanh Nguyên, Tính chất quang của màng mỏng lượng tử CdSe/ TiO2 cho các ứng dụng trong photonic, báo cáo khoa học công nghệ số 8, tháng 3/2013 [2] Huỳnh Lê Thuỳ Trang (2011), Tổng hợp và nghiện cứu tính chất quang điện của pin mặt trời chấm lượng tử- chất màu nhạy quang (QDS-DSC), luận văn thạc sĩ, trƣờng Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM... Takagi, Các phương pháp phân tích trong hóa học, Dịch giả: Trần Thị Ngọc Lan, trang 209-211 HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [13] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh [5] Nguyễn Quang Liêm, Chấm lượng tử bán dẫn CdSe, CdTe, InP và CuInS2: chế tạo, tính chất quang và ứng dụng”, Bộ sách chuyên khảo ứng dụng và phát triển công nghệ cao, 2011 [6] Nguyễn Thành Phƣơng (2012), Tổng hợp chấm lượng tử CdSe và chế... luận văn thạc sĩ, trƣờng Đại học Công Nghệ [9] Trần Thị Kim Chi (2010), Hiệu ứng kích thước ảnh hưởng lên tính chất quang của CdS, CdSe và CuInS2 , Luận án tiến sỹ khoa học vật liệu, Viện khoa học và công nghệ Việt Nam [10] Vũ Đức Chính (2011), Nghiên cứu chế tạo, tính chất quang của các chấm lượng tử CdSe với cấu trúc lõi/ vỏ và định hướng ứng dụng, luận án tiến sĩ, viện khoa học vật liệu, Hà Nội... Bookmark not defined Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp chấm lƣợng tử CdSe Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Màng Pt sau khi nung Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Một số mẫu pin sau khi đã hoàn thành Error! Bookmark not defined Hình 4.1 Phổ nhiễu xạ tia X của CdSe Error! Bookmark not defined Hình 4.2 Phổ hấp thụ UV-Vis và phổ huỳnh quang của chấm lƣợng tử CdSe tổng hợp ở 160OC, trong thời gian 5... quang của màng TiO2/CdS /CdSe và màng TiO2/CdS /CdSe/ ZnS Error! Bookmark not defined Hình 4.30 Phổ nhiễu xạ XRD các mẫu Error! Bookmark not defined Hình 4.31 (a) Phổ Raman của màng TiO2/CdS /CdSe và (b) TiO2/CdS /CdSe/ ZnS Error! Bookmark not defined Hình 4.32 Phổ Raman phóng to của TiO2/CdS /CdSe và TiO2/CdS /CdSe/ ZnS Error! Bookmark not defined Hình 4.33 Ảnh SEM anode TiO2/CdS /CdSe/ ZnS... Tổng hợp chấm lượng tử CdSe và chế tạo pin mặt trời chấm lượng tử nhằm nâng cao hiệu suất pin , Luận văn thạc sĩ, Đại học Khoa học tự nhiên – ĐHQG Tp.HCM [7] Nguyễn Thị Hoài Phƣơng, Các loại solar cells, đề tài thuyết trình, cao học quang học – k21, Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM [8] Phạm Thị Tuyết Lan (2012) , “Mô phỏng và tối ưu hóa pin mặt trời hữu cơ cấu trúc nano đa lớp”, luận văn thạc sĩ, trƣờng... not defined Hình 4.10 Phổ UV-Vis của CdSe QDs và màng TiO2 sau khi ngâm CdSe QDs Error! Bookmark not defined Hình 4.11 Phổ UV-Vis màng TiO2 /CdSe trƣớc và sau khi nung theo nhiệt độ Error! Bookmark not defined Hình 4.12 Phổ PL của màng TiO2 /CdSe trƣớc và sau khi nung Error! Bookmark not defined Hình 4.13 (a) Ảnh SEM của màng TiO2 trên đế thủy tinh và (b) ảnh chụp mặt cắt của TiO2 trên đế thủy tinh bằng... năng lƣợng vùng cấm của TiO2, CdS và CdSe dạng vật liệu khối Error! Bookmark not defined (b) Cấu trúc năng lƣợng vùng cấm sau khi tái phân bố electron tại bề mặt vật liệu CdS và CdSe (mức Fermi liên kết dạng vật liệu khối) [29] Error! Bookmark not defined Hình 1.14 Các bƣớc trong chu trình SILAR [18] Error! Bookmark not defined Hình 1.15 Mô hình tổng hợp CdS và lắng đọng CdSe trên màng TiO2... 1.9 Các quá trình hấp thụ và phát quang trong tinh thể Error! Bookmark not defined Hình 1.10 Các chuyển dời trong chất bán dẫn Error! Bookmark not defined Hình 1 11 Mô tả nguyên lí hoạt động của QDSSCs [25] Error! Bookmark not defined Hình 1.12 Quá trình truyền điện tử và tái hợp của hạt tải trong QDSSCs [25] Error! Bookmark not defined Hình 1.13 Phân bố năng lƣợng trong cấu trúc tầng TiO2/CdS /CdSe. .. Error! Bookmark not defined Hình 4.3 (a) và (b) Dung dịch chấm lƣợng tử CdSe khi thay đổi tỉ lệ Cd : Se Error! Bookmark not defined HVTH: Nguyễn Hoàng Quân [10] Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS Lâm Quang Vinh Hình 4.4 (a) Phổ hấp thụ UV-Vis và (b) phổ phát quang của các mẫu chấm lƣợng tử CdSe khi thay đổi tỉ lệ Cd : Se Error! Bookmark not defined Hình 4.5 Phổ phát quang các mẫu chế tạo ở nhiệt độ khác nhau